《物理实验》课程教学课件（PPT讲稿）音频信号的光纤传输实验

音频信号光纤传输技术

光纤旬20世纪60年代问世以来,其在远距 离信息传输方面的应用得到了突飞猛进的发畏, 以光纤作为信息传输介质的“光纤通信”技术 是世界新技术革命的重要标志,也是未来信息 社会各种信息网的主要传输工具。 通过音频信号的光纤传输实验,我们将了 解到光波是怎样被调制、传输和解调的,使我 们对光纤通信有一个初步的认识

光纤自20世纪60年代问世以来，其在远距 离信息传输方面的应用得到了突飞猛进的发展， 以光纤作为信息传输介质的“光纤通信”技术， 是世界新技术革命的重要标志，也是未来信息 社会各种信息网的主要传输工具。 通过音频信号的光纤传输实验，我们将了 解到光波是怎样被调制、传输和解调的，使我 们对光纤通信有一个初步的认识

实验目的 了解音频信号光纤传输系统的结构 熟悉半导体电光/光电器件的基本性能及 主要特性的测试方法 了解音频信号光纤传输系统的调试技能

了解音频信号光纤传输系统的结构 熟悉半导体电光/光电器件的基本性能及 主要特性的测试方法 了解音频信号光纤传输系统的调试技能

实验原理 1通信原理 了2光纤通信 3光信号的发送 4光信号的接收

1 通信原理 2 光纤通信 3 光信号的发送 4 光信号的接收

通信基本原理 通信,简单点说就是信息的传输。比如打电话 就是将我们的声音传输到很远的地方,这就是 种通信。下面就是通信余统组成示意图。 发送信号发送 传输 接收接收信号 设备 媒质 设备

通信，简单点说就是信息的传输。比如打电话， 就是将我们的声音传输到很远的地方，这就是一 种通信。下面就是通信系统组成示意图。 发送 设备 传输 媒质 接收 设备 发送信号 接收信号

低频信号 载波 调制信号 接收到音频信号

低频信号 载波 调制信号 接收到音频信号

2光纤通信 所谓光纤通信,就是用激光做载波,光纤 为传输媒质的信号传输。下图所示为直接光强 调制光纤传输系统的结构原理方块图。它主要 包括光信号发送器,传输光纤,光信号接收器 三部分组成 低频信号调制 驱动 I-V 功放接收信号 电路 电路 转换 电路 发送器 光纤 接收器

所谓光纤通信，就是用激光做载波，光纤 为传输媒质的信号传输。下图所示为直接光强 调制光纤传输系统的结构原理方块图。它主要 包括光信号发送器，传输光纤，光信号接收器 三部分组成。 调制 电路 驱动 电路 发送器 I-V 转换 功放 电路 光纤 接收器 低频信号 接收信号

但是,要确保接收到的信号与我们发送的信号一样, 要求传输过程中的各种变换都必须是线性变换。因 此,只有在各部分共有的线性工作频率范围内的信 号才能通过传输系统而不失真。对于语音信号,频 谱在3003400范围内,由于光导纤维对光信号具 有很宽的频带,故在音频范围内,整个系统的频带 宽度主要决定于发送端调制放大电路和接收端功放 电路的幅频特性

但是，要确保接收到的信号与我们发送的信号一样， 要求传输过程中的各种变换都必须是线性变换。因 此，只有在各部分共有的线性工作频率范围内的信 号才能通过传输系统而不失真。对于语音信号，频 谱在300—3400 范围内，由于光导纤维对光信号具 有很宽的频带，故在音频范围内，整个系统的频带 宽度主要决定于发送端调制放大电路和接收端功放 电路的幅频特性

发光二极管(LED的电光特性 CC 电缆线 光功率计 BGl 发光二极管的光强度由 偏置电流I决定。以BG1为主 要元件构成的电路是LED的驱 W? 动电路,调节这一电路中的 eW可使LED的直流偏置电流 在0-50mA的范围内变化

光功率计 mA 电缆线 Rb W2 Re Vcc BG1 发光二极管的光强度由 偏置电流I决定。以BG1为主 要元件构成的电路是LED的驱 动电路， 调节这一电路中的 W2可使LED的直流偏置电流 在0-50 mA 的范围内变化。 发光二极管(LED)的电光特性

LED的P-I特性曲线 光纤通信系统中使用的LED的光功率是经称为尾纤的光导纤维 输出,出纤光功率与LED驱动电流的关系称为电光特性。为了避免 和减少非线性失真,使用时应先给LED一个适当的偏置电流I,其值 等于这一特性曲线线性部分中点对应的电流值,而调制信号的峰峰 值应位于电光特性的直线范围内

光纤通信系统中使用的LED的光功率是经称为尾纤的光导纤维 输出，出纤光功率与LED驱动电流的关系称为电光特性。为了避免 和减少非线性失真，使用时应先给LED一个适当的偏置电流I，其值 等于这一特性曲线线性部分中点对应的电流值，而调制信号的峰峰 值应位于电光特性的直线范围内。 LED的P-I特性曲线： P I